[发明专利]垂直起降飞机

说明书

【技术领域】　　本发明涉及垂直起降飞机的有关问题，具体地说是指一种不需要跑道能够垂直起飞和降落的飞机。

【背景技术】　　无论CH-47支奴干中型运输直升机、共轴反转旋翼式卡系武装直升机还是带尾桨的普通直升机，都由于旋翼与机身上表面平行，机身占用了部分旋翼的向下气流通道产生了一个向下的推力，在整个飞行过程中旋翼产生的升力要克服飞机的重力和这个向下的推力，造成飞行效率不高飞行速度慢。V－22“鱼鹰”倾转旋翼机在垂直起飞时，同样都由于螺旋桨与固定机翼平行，固定机翼占用了部分螺旋桨的向下气流通道产生了一个向下的推力，在整个飞行过程中螺旋桨产生的升力要克服飞机的重力和这个向下的推力，飞行效率也不高；在螺旋桨发动机倾转过程中，这个向下的推力大小和方向都在变化，使本来就复杂的气流变得更加复杂，造成在这个过程中事故容易多发；并且每个固定机翼只能安装一个螺旋桨发动机，若要增大起飞重量就只能像中国的蓝鲸运输机和美国的V44采用更加复杂和难操控的四个固定机翼和螺旋桨发动机。还有一类如苏俄雅克38、雅克141与美英海鹞AV8B，和短距起飞垂直降落F35B靠向下喷管和升力风扇实现垂直起降，它们结构复杂、非常耗燃料且不能满载起飞，导致作战半径小，作战能力差，向下高速喷出的高温燃气对起降场地和飞机本身是一个非常严峻的考验，而升力风扇只有在起降时有用，占用了飞机宝贵的重量和空间。

【发明内容】　  本发明的目的在于避免上述各种垂直起降飞机不足的状况，提供一种全新的垂直起降飞机。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案有：分别对使用涡桨或涡扇发动机置于机翼的、使用涡扇发动机的和要求能超音速飞行使用加力式涡扇发动机的固定翼飞机进行改造，将它们的固定机翼、固定在机翼前端或机身两侧上的涡扇发动机和加力式涡扇发动机，改成可围绕机身或机翼前端向上旋转90度并可在其任意角度和位置固定，由于加力式涡扇发动机前面有可调进气口、后面有加力燃烧室和矢量尾喷口，整体很长，可以把它的发动机分成可拆分的三部分：前面的可调进气口与后面的加力燃烧室和矢量尾喷口可前后平移，中间的涡扇发动机可90度旋转。

本发明同现有技术相比，具有以下优点：

1、由于涡桨发动机在整个倾转过程中始终与机翼垂直，占用桨叶的气流通道小而且不变，没有多少东西占用发动机的气流通道，它的飞行效率和安全可靠性都要比现有能垂直起降的飞机高；若要增大起飞重量只要增加固定在机翼上的发动机，不需像中国的蓝鲸运输机和美国的V44那样还要增加机翼。若要进一步提高飞行效率在保证气流通畅的前提下：涡桨发动机可以增大桨叶的直径和数量也可像图95轰炸机同轴反转双桨或多桨；涡扇发动机可以增大涵道比、增大风扇和外涵道的直径将更多的空气加速或者增加风扇级数将空气经多级加速获得更大的速度。涡扇发动机的效率要比涡桨发动机高的一个原因是：由于涡桨发动机没有整流外壳，经桨叶加速的空气部分向外扩散，没有完全产生向前的推力，而涡扇发动机由于有整流外壳，经风扇加速的空气没有向外扩散，全部产生向前的推力。

2、由于这种飞机不需要跑道能够垂直起飞和降落，虽然不要求能超音速飞行，但它的用途还是非常广泛：将机翼和涡桨桨叶折叠可部署于航母、两栖攻击舰、船坞登陆舰等大型舰艇，在实施两栖登陆作战时，可先利用航母上的超音速舰载机获得制空、制海、制陆权，掌控了战场形势后，再从两栖攻击舰、船坞登陆舰用这种垂直起降飞机实施立体登陆，将人员和武器装备投送到陆地进行地面作战，这种飞机也可携带对地攻击武器对敌人实施空中打击，与地面部队协同作战。也可用于各种救援、救灾等。

3、技术方案实施容易，只需要在现有固定翼飞机的基础上稍作改进即可，保证发动机的推力能大于飞机的起飞重量。

4、除了能垂直起降外还可以在跑道上进行常规或短距起降，或常规起飞，垂直、短距降落，使用更加方便灵活，可以颠覆固定翼飞机的旧概念，开启其新纪元。

【附图说明】

图1是四发涡桨垂直起降飞机的垂直起降状态；

图2是四发涡桨垂直起降飞机的过渡状态；

图3是四发涡桨垂直起降飞机的平飞状态；

图4是涡扇垂直起降飞机的垂直起降状态；

图5是涡扇垂直起降飞机的过渡状态；

图6是涡扇垂直起降飞机的平飞状态；

图7是加力式涡扇垂直起降飞机的垂直起降状态；

图8是加力式涡扇垂直起降飞机的过渡状态；

图9是加力式涡扇垂直起降飞机的平飞状态。

【具体实施方式】　　下面结合附图对本发明垂直起降飞机作详细说明：